|
3.3 Определение физико-механических свойств асфальтобетонов и смесей на активных минеральных порошках из отходов промышленности В связи с тем, что минеральный порошок из шлама мокрой газоочистки доменного и конверторного производства в асфальтобетонных смесях применялся впервые, потребовались исследования физико-механических свойств асфальтовых бетонов после длительных сроков водонасыщения, многократных циклов замораживания-оттаивания [72,73]. В ходе исследований определялась оптимальная температура разогрева минерального порошка к моменту перемешивания его с органическим вяжущим, исследовались реологические свойства асфальтового бетона. Для приготовления асфальтобетонных смесей минеральный порошок из шламов принимался в количестве 12%. В качестве минерального наполнителя использовались гранитные высевки, песок, щебень из доменного шлака, электросталеплавильный шлак. В таблице 3.1 приведены физико-механические свойства асфальтобетонных образцов, приготовленных с использованием минерального порошка из шламов доменного и конверторного производства. Анализ результатов, приведенных в таблице 3.1 свидетельствует о том, что асфальтобетонные смеси с использованием шламов в качестве минерального порошка по всем показателям физико-механических свойств отвечают требованиям ГОСТ 9128-97 за исключением водонасыщения. Повышенное водонасыщение у асфальтобетонных смесей с применением активных минеральных материалов не является недостатком, а является особенностью их свойств [92]. В лабораторных условиях были проведены эксперименты по определению оптимальной температуры разогрева минерального материала с применением минерального порошка из шлама конверторного производства к моменту объединения его с битумом. 76 |
3 ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ, ПРИГОТОВЛЕННЫХ НА АКТИВНЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ ПОРОШКАХ ИЗ ОТХОДОВ ПРОМЫШЛЕННОСТИ...........................................71 3.1. Исследование процессов взаимодействия активных минеральных порошков из отходов промышленности с битумом..........................................71 3.2. Влияние отходов коксохимического производства на процессы старения битума в асфальтобетоне.....................................................................77 3.3. Определение физико-механических свойств асфальтобетонов и смесей на активных минеральных порошках из отходов промышленности............................................................................................................................82 3.4. Принципиальная схема технологического процесса приготовления асфальтобетонных смесей на минеральных порошках, активированных фусами и на битуме, модифицированном фусами.................................................. 103 3.5. Результаты исследований свойств производственных асфальтобетонных смесей на минеральных порошках и битуме, активированных отходами коксохимического производства............................................................. 106 ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ АКТИВНЫХ И АКТИВИРОВАННЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ ПОРОШКОВ И УСТРОЙСТВА АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ НА ИХ ОСНОВЕ........118 4.1. Общие рекомендации и требования к материалам.........................118 4.2. Технологические процессы приготовления минерального порошка, активированного фусами.....................................................................................119 4.3. Условия транспортировки фусов и минеральных порошков, их хранения и обеспечения техники безопасности............................................... 124 4.4. Разработка технологии приготовления, укладки и уплотнения асфальтобетонных смесей с применением фусов и активных минеральных порошков из отходов промышленности...............................................................126 4.5. Определение технико-экономической эффективности применения фусов и активных минеральных порошков из отходов промышленности.......................................................................................................................... 135 82 3.3. Определение физико-механических свойств асфальтобетонов и смесей на активных минеральных порошках из отходов промышленности В связи с тем, что минеральный порошок из шлама мокрой газоочистки доменного и конверторного производства в асфальтобетонных смесях применялся впервые потребовались исследования физико-механических свойств асфальтовых бетонов после длительных сроков водонасыщения, многократных циклов замораживания-оттаивания. В ходе исследований определялась оптимальная температура разогрева минерального порошка к моменту перемешивания его с органическим вяжущим, исследовались реологические свойства асфальтового бетона. Для приготовления асфальтобетонных смесей минеральный порошок из шламов принимался в количестве 12 %. В качестве минерального наполнителя использовались гранитные высевки, песок, щебень из доменного шлака, электросталеплавильный шлак. В табл. 3.1 приведены физико-механические свойства асфальтобетонных образцов, приготовленных с использованием минерального порошка из шламов доменного и конверторного производства. Таблица 3.1 Свойства асфальтобетонов, приготовленных на минеральном порошке из шламов мокрой газоочистки доменного и конверторного производства Состав смеси Водонасыщение по объему, % Набухание по объему, Плотность, г/см3 Предел прочности при сжатии, при температуре °C, МПа Водоустой чивостьR20 Re 2o R50 р15сут А20 Ro Гранитные высевки 44 % Песок 44 % Минеральный порошок из доменного шлама -12 % Битум марки БНД 60/90 8 % 6,60 0,88 2,23 3,80 3,20 1,60 2,30 5,40 0,84 Гранитные высевки -44% Песок 44 % Минеральный порошок из конверторного шлама -12 % Битум марки БНД 60/90 8 % 2,20 3,30 0,25 3,23 3,63 1,30 2,51 5,60 1,12 83 Анализ результатов, приведенных в табл. 3.1 свидетельствует, что асфальтобетонные смеси с использованием шламов в качестве минерального порошка по всем показателям физико-механических свойств отвечают требованиям ГОСТ 9128-97 за исключением водонасыщения. Повышенное водонасыщение у асфальтобетонных смесей с применением активных минеральных материалов не является недостатком, а является особенностью их свойств [85]. В лабораторных условиях были проведены эксперименты по определению оптимальной температуры разогрева минерального материала с применением минерального порошка из шлама конверторного производства к моменту объединения его с битумом. В данном случае в асфальтобетонах минеральный наполнитель состоял из природного материала (гранитные высевки, песок) и из шлакового материала (электросталеплавильный шлак), имеющих каждый свою оптимальную температуру разогрева перед объединением их с органическим вяжущим. Для определения оптимальной температуры приготовления асфальтобетонных смесей минеральный материал к моменту перемешивания с битумом разогревался до 110, 130, 150, 160 °C, а битум до рабочей температуры. Установлено, что максимальная прочность при сжатии при температуре 20°, 20°вод., 50° С наблюдается у образцов из смесей, минеральная часть которых состояла из гранитных высевок 44 %, песка 44 %, конверторного шлама 12 % и разогретая к моменту перемешивания с битумом до 150° С (рис. 3.4). У смесей, минеральная часть которых состояла из электросталеплавильного шлака и конверторного шлама, более высокие прочностные показатели при разогреве минеральной части к моменту перемешивания с битумом до 130° С (рис. 3.4), что коррелируется с результатами ранее проведенных исследований проф. С.И. Самодурова. При использовании традиционных каменных материалов повышенное водонасыщение существенно ухудшает свойства асфальтобетонов. Исследова |